| 计算过程 | 计算结果 | ||||
| 第一章 汽车原始数据、技术参数 1.1比亚迪S6 2011款 2.0 MT豪华型技术参数表 总质量（G） | 轴距 | 车轮半径(r) | 传动系效率( ŋt) | 滚动阻力 系数(f) | 空气阻力系数(CD) |
| 2360kg | 2720mm | 0.340mm | 0.9 | 0.014 | 0.29 |
| 迎风面积(A) | 主减速器 速比(i0) | 一档速比（ig1） | 二档速比（ig2） | 三档速比（g3） | 四档速比（ig4） |
| 2.33 | 4.86 | 5.48 | 3.30 | 1.95 | 1.10 |
| 五档速比（ig5） | 飞轮转动 惯量If | 前轮转动 惯量Iw1 | 后轮转动 惯量Iw2 | 质心至前轴距离 | 质心高度 |
| 1 | 0.18 | 1.56 | 1.56 | 1230mm | 0.52 |
图1-1 发动机外特性曲线图
Te=9E-12x4-1E-7x3-0.0005x2+1.188 x-850.7
Pe=1E-12x4-1E-8x3+7E-5x2-0.1429 x+134.83
| 图1-2 发动机外特性曲线 | 原 始 数 据 | ||||||||||
| 计算内容 | 计算结果 | ||||||||||
| 第二章 轿车动力性的分析计算 2.1汽车动力性的计算 2.1.1绘制驱动力-行驶阻力平衡图 （1）变速器下各档的速度转换
其中：为车轮滚动半径，m; 为发动机转速，r/min； 为主减速速比； 为变速箱各档速比，，为档位数， 在发动机外特性（转矩-转速）曲线上选取8个点，在根据公式算出各档驱动轮的对应的转速。见表2.1 （2）各档转矩与牵引力的转换 汽车的牵引力： 错误！未指定书签。 其中：为对应不同转速下发动机输出使用扭矩，N•m； 为传动效率。 在发动机外特性（转矩-转速）曲线上选取8个点，将对应的转矩值代入公式算出各档驱动轮的对应的驱动力。见表2.1 （3）汽车的空气阻力与滚动阻力之和
其中：FW为空气阻力； 为空气阻力系数；A为汽车迎风面积（m2）。
| |||||||||||
| 计算内容 | 计算结果 | ||||||||||
| 其中：＝mg 为满载汽车总重(N)， 为滚动阻力系数 汽车的行驶阻力之和Fr为
（4）基本数据 表 2-1 各档驱动力速度的计算 tq | ne | 1档驱动力 | 1档速度 | 2当驱动力 | 2档速度 | 3当驱动力 | 3当速度 | 4当驱动力 | 4档速度 | 5当驱动力 | 5当速度 |
| 80 | 2000 | 2000.1 | 18.5 | 1456.6 | 34.5 | 999.2 | 53.2 | 749.2 | 72.1 | 599.1 | 90.6 |
| 100 | 2500 | 24.3 | 23.3 | 1786.4 | 43.6 | 1236.2 | 68.6 | 940.9 | 90.2 | 748.8 | 112.9 |
| 120 | 3000 | 2887.5 | 28.2 | 2163.7 | 52.1 | 1483.4 | 82.3 | 1130.2 | 108.2 | 8.6 | 134.5 |
| 130 | 3750 | 3156.2 | 37.2 | 2351.6 | 68.2 | 1607.0 | 102.9 | 1223.1 | 131.0 | 973.5 | 158.9 |
| 120 | 4000 | 2887.7 | 40.7 | 2263.9 | 71.9 | 1483.4 | 108.2 | 1129.1 | 139.6 | 8.6 | 175.6 |
| 100 | 4500 | 24.3 | 45.8 | 1886.6 | 80.9 | 1236.2 | 123.5 | 940.9 | 155.3 | 748.8 | 180.4 |
| 5000 | 2215.5 | 50.9 | 1679.1 | 88.2 | 1100.2 | 137.2 | 837.4 | 160.6 | 666.5 | 190.4 |
图2-1 汽车驱动力-行驶阻力平衡图
| 图2-1汽车驱动力-行驶阻力平衡图 | " 各档驱动力速度的计算 | ||||||||
| 计算过程 | 计算结果 | ||||||||
| 2.1.2 最高车速与最大爬坡度的计算 （1）最高车速计算 最高车速是指汽车在平直、良好道路上所能达到的平均最高行驶车速。 a 理论最高车速计算 只有当汽车的驱动力与行驶阻力平衡时，车速才达到最高。 根据最高档驱动力与行驶阻力平衡方程可得 = + 带入原始数据可求得求解=190km/h。这个即为理论最高车速。 b 实际最高车速 由汽车驱动力-阻力平衡图可知，当五档的驱动力曲线与阻力曲线相交时对应横坐标的车速即为汽车的实际最高车速为181km/h. （2）最大爬坡度 汽车最大爬坡度是指汽车在良好路面克服（Ff+FW）后剩余全部动力用来克服坡度阻力时所能爬上的最大坡度imax。 Fi=Gsinаmax=Ft-(Ff+FW) аmax= Sin-1 （Ft-(Ff+FW)）/G 由驱动力-行驶阻力平衡图可得Ft-(Ff+FW)=2620，代入公式可算得аmax=10.20 imax=Tanаmax=0.17° | uamax=180km/h аmax=10.20 imax=0.17° | ||||||||
| 计算过程 | 计算结果 | ||||||||
| 2.1.3绘制汽车动力因数特性曲线图 （1）动力因素的计算 同理，在发动机外特性曲线上选取8个点（与上面的相同），计算对应的驱动力与空气阻力，然后根据公式5算出各档对应的动力因素点。数据见表2-3所示。 （2）滚动阻力系数的确定 f=f0(1+ua2/19440) 取f0=0.014据公式6算出对应车速下的滚动阻力系数，数据见表2.2所示。 （3）基本数据表 表2.2 计算动力因素基本数据表 ne | 2000 | 2500 | 3000 | 3750 | 4000 | 4500 | 5000 | ||
| G | 15020 | ||||||||
Fw | 1档 | 10.074 | 17.30684 | 24.9219336 | 38.9405213 | 44.3056599 | 56.0743508 | 69.2275935 | |
| 2档 | 33.594 | 57.0532515 | 75.8366822 | 121.619816 | 138.376324 | 175.132535 | 216.213006 | ||
| 3档 | 81.574 | 115.7494 | 185.292392 | 283.269363 | 322.297586 | 407.907882 | 503.5978 | ||
| 4档 | 134.08 | 247.323212 | 322.945425 | 488.977228 | 556.347423 | 704.127208 | 869.292849 | ||
| 5档 | 217.56 | 373.077237 | 484.031222 | 771.923785 | 878.277729 | 1111.57025 | 1372.305 | ||
Ft | 1档 | 1779.4 | 2449.33414 | 2587.20097 | 3236.13439 | 2987.20097 | 24.33414 | 2215.50739 | |
| 2档 | 1588.2 | 1486.575 | 223. | 2452.5475 | 2263. | 1886.575 | 1679.05175 | ||
| 3档 | 958.93 | 1246.165 | 1483.398 | 1607.0145 | 1483.398 | 1236.165 | 1100.18685 | ||
| 4档 | 758.7 | 940.875 | 1129.05 | 1223.1375 | 1129.05 | 940.875 | 837.37875 | ||
| 5档 | 559.07 | 744.84 | 8.608 | 973.492 | 8.608 | 748.84 | 666.4676 | ||
D | 1档 | 0.1318 | 0.158237 | 0.19722230 | 0.21286244 | 0.19593177 | 0.16200131 | 0.142479 | |
| 2档 | 0.0981 | 0.12200544 | 0.14554283 | 0.15518826 | 0.14151222 | 0.11394423 | 0.09739272 | ||
| 3档 | 0.0604 | 0.07391927 | 0.08669145 | 0.08813216 | 0.07730362 | 0.05514361 | 0.03972016 | ||
| 4档 | 0.0440 | 0.05509985 | 0.06611982 | 0.07012148 | 0.06310317 | 0.04906655 | 0.04066766 | ||
| 5档 | 0.0252 | 0.02701483 | 0.02693587 | 0.01341998 | 0.00135354 | ||||
| 计算动力因素基本数据表 | ||||||||
| 计算过程 | 计算结果 | |||||||
| （4）汽车动力因素特性曲线 图2-2 汽车动力因素特性曲线 2.1.4 绘制加速度倒数曲线各档 （1）各档汽车旋转质量换算系数б的确定
其中IW为车轮转动惯量（IW=1.56+1.56=3.12） If飞轮的转动惯量（If=0.18） 将数据代入公式可得б1=1.1415；б2=1.0425；б3=1.02358；б4=1.02147；б5=1.02012 （2）各档加速度的确定 其中Di-f汽车动力因素特性曲线中选取8个点读出，在将各档的б代入求得对应的加速度。见表2-3所示 （3）各档加速度倒数的确定 将上面求得的各个档位的加速度求倒数，就能得到相应的数值。 | б1=1.1415；б2=1.0425；б3=1.02358；б4=1.02147；б5=1.02012 | |||||||
| 计算过程 | 计算结果 | |||||||
| （4）基本数据表 表2-3 计算加速度倒数基本数据表 ne | 2000 | 2500 | 3000 | 3750 | 4000 | 4500 | 5000 | |
| б1 | 1.139 | 1.055521 | 1.032984 | 1.025851 | 1.02225 | 1.139375 | 1.055521 | 1.032984 |
D | 1档 | 0.131850 | 0.1582 | 0.197222 | 0.212862 | 0.195931 | 0.162001 | 0.142479 |
| 2档 | 0.098180 | 0.122005 | 0.145542 | 0.155188 | 0.141512 | 0.113944 | 0.09739272 | |
| 3档 | 0.060476 | 0.07391 | 0.086691 | 0.088132 | 0.077303 | 0.055143 | 0.03972016 | |
| 4档 | 0.044079 | 0.055099 | 0.066119 | 0.070121 | 0.063103 | 0.049066 | 0.04066766 | |
| 5档 | 0.025266 | 0.027014 | 0.026935 | 0.013419 | 0.001353 | |||
a | 1档 | 1.031722 | 1.317530 | 1.602202 | 1.736158 | 1.586294 | 1.285713 | 1.11491079 |
| 2档 | 0.788694 | 1.009449 | 1.226373 | 1.306581 | 1.172738 | 0.902180 | 0.734804 | |
| 3档 | 0.4215 | 0.547232 | 0.6532 | 0.37 | 0.528785 | 0.291938 | 0.11768039 | |
| 4档 | 0.256700 | 0.343581 | 0.4257 | 0.418687 | 0.332584 | 0.156954 | 0.03171674 | |
| 5档 | 0.052359 | 0.036920 | ||||||
1/a | 1档 | 0.969252 | 0.7595 | 0.624140 | 0.575984 | 0.630400 | 0.777778 | 0.693274 |
| 2档 | 1.267918 | 0.990639 | 0.815412 | 0.765356 | 0.852704 | 1.108425 | 1.36074963 | |
| 3档 | 2.331461 | 1.827376 | 1.523386 | 1.553302 | 1.1126 | 3.425377 | 8.49759185 | |
| 4档 | 3.5590 | 2.910516 | 2.347980 | 2.388415 | 3.006754 | 6.371265 | 31.5290912 | |
| 5档 | 19.09862 | 27.08519 |
| 图2-3 加速度倒数曲线 | 计算加速度倒数基本数据表 | ||||||
| 计算过程 | 计算结果 | ||||||
| 2.1.5绘制二档起步加速的车速-时间曲线 （1）加速度-速度曲线 图2-4 二档起步加速的车速-时间曲线 （1）加速时间计算公式 由加速度曲线可知，二档时加速度变化不大，故可认为是常数，即1/a为常数，则 （3）基本数据 表2-4 加速时间数据表 速度变化 | Km/h | 35-44 | 44-53 | 53-67 | 67-71 | 71-80 | 80- |
| 加速时间 | s | 3.167 | 2.474 | 3.055 | 0.955 | 2.129 | 2.768 |
| 累加时间 | s | 3.167 | 5.1 | 8.696 | 9.652 | 11.78 | 14.55 |
t1=3.167s
t2=2.474s
t3=3.055s
t4=0.955s
t5=2.129s
| t6=2.768s | |||||||
| 计算过程 | 计算结果 | ||||||
| 第三章汽车经济性的计算 (1)基本数据 表3-1 汽车经济性基本数据表 ne | r/min | 2000 | 2500 | 3000 | 3750 | 4000 | 4500 |
| ua5 | km/h | 90.620 | 113.275 | 135.930 | 169.912 | 181.240 | 203. |
| be | g/(kw/h) | 200 | 160 | 140 | 180 | 220 | 270 |
| Pe | kw | 36 | 38 | 44 | 48 | 50 | 55 |
| Qe | L/100km | 11.127 | 7.51744 | 6.34697 | 7.12179 | 8.50040 | 10.200 |
其中：为燃料的密度（kg/L）
g为重力加速度(m/s2)，对于汽油来说， g可取7.0N/L
代入Pe和be数值可算出对应的油耗值，计算结果见表2-5
（3）最高档等速百公里油耗曲线图
图3-1 百公里油耗曲线图
[1]葛安林．自动变速器理论与设计[M]．长春：吉林工业大学出版社，2000．
[2]何锋，杨．汽车动力学[M]．贵阳：贵州科技出社，2003．
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[5]朱伟勇．正交与回归正交实验法的应用[M]．辽宁：辽宁人民出版社，1978．
[6]高延龄.汽车运用工程.北京.人民交通出版社.第三版.2004.4
[7]陈家瑞.汽车发动机构造及原理. 北京.机械工业出版社.第三版.2001.6
[8]余志生.汽车理论.北京. 机械工业出版社. 第三版.2001.6.27
[9]
| 余志生.汽车工程手册.人民交通出版社 | Qe1= 12.112 L/100km Qe2=8.215 L/100km Qe3=6.741 L/100km Qe4=7.0147 L/100km Qe5=8.5124 L/100km Qe5=11.524 L/100km |
[1] 顾柏良.BOSCH汽车工程手册[M] （中文第二版）北京理工大学出版社 2004 年4月
[2] 刘惟信.汽车设计[M] 清华大学出版社 2001年7月
[3] 余志生.汽车理论.北京. 机械工业出版社. 第三版.2001.6.27
[4] 陈家瑞.汽车发动机构造及原理. 北京.机械工业出版社.第三版.2001.6
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[7]袁景敏.基于Matlab的客车动力性燃油经济性模拟计算.客车技术与研究[J].2010（3）
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[9]高延龄.汽车运用工程[M].北京.人民交通出版社.第三版.2004
目录
第一章 汽车原始数据、技术参数 1
1.1比亚迪S6 2011款 2.0 MT豪华型技术参数表 1
1.2发动机外特性曲线图 1
第二章 轿车动力性的分析计算 2
2.1汽车动力性的计算 2
2.1.1绘制驱动力-行驶阻力平衡图 2
2.1.2 最高车速与最大爬坡度的计算 4
2.1.3绘制汽车动力因数特性曲线图 5
2.1.4 绘制加速度倒数曲线各档 6
2.1.5绘制二档起步加速的车速-时间曲线 8
第三章汽车经济性的计算 9
参考文献 10
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